Nama
: Nur Rohmah
Kelas
: XB
No. Absen
: 25
TAHUN AJARAN 2011/2012 SMA N 1 SEWON
A. TUJUAN Tujuan yang ingin dicapai : 1. Bisa membedakan antara benda yang menerima kalor dan melepas kalor 2. Bisa merumuskan asas black 3. Menganalisis faktor-faktor faktor-fakto r yang mempengaruhi kalor.
B. ALAT DAN BAHAN Kalorimeter Termometer Tembaga berbentuk kubus Beker glass Spiritus Tungku pemanas (kaki tiga) Air secukupnya Korek
C. DASAR TEORI Energi adalah kekal sehingga benda yang memiliki temperatur (suhu) lebih tinggi akan melepaskan energi sebesar Q L (lepas) dan benda ayng memiliki temperatur lebih rendah akan menerima energi sebesar Q T (terima) dengan besar yang sama. Asas Black ditemukan oleh James Black. Asas black menyatakan bahwa jika dua benda yang berbeda temperaturnya di campur maka benda yang duhunya lebih tinggi ( t A ) akan melepas/memberikan kalor pada benda yang suhunya lebih rendah ( t B ) sampai jumlah kalor yang diberikan sama dengan jumlah kalor yang di terima/ setimbang (t C). Fungsi dari asas black adalah untuk mengetahui suhu campuran antara 2 benda yang saling dicampurkan. Secara matematis, asas black dapat di tulis :
QLepas = QTerima m Ac A Δt A = mBcB Δt m Ac A(t A-tC) = mBcB(tC-tB) keterangan : Q = banyaknya kalor yang diperlukan/dilepaskan (Joule atau kkal atau kal) m = massa benda (kg atau gram) o Δt = naiknya/turunnya suhu ( C) c = kalor jenis suatu zat (Joule/kg oC atau kkal/kg oC atau kal/gr oC)
Kalor jenis suatu zat adalah banyaknya kalor yang diperlukan/dilepaskan setiap kg massa untuk menaikkan/menurunkan suhunya 1 oK atau 1 oC. sebuah benda yang memiliki kalor jenis kecil akan mudah panas daripada zat/benda yang memiliki kalor jenis besar.
D. LANGKAH-LANGKAH PERCOBAAN 1. Siapkan alat-alat yang dibutuhkan 2. Letakkan beker glass yang berisi air diatas tungku tungku pemanas sampai suhu tertentu (bebas). Misal sampai duhu 90 oC. 3. Timbang massa tembaga (m t), kemudian tembaga tersebut dimasukkan kedalam beker glass yang sebelumnya telah dipanaskan 4. Timbang massa kalotimeter (m k), kemudian timbang kembali beserta logam pengaduk (m p) 5. Timbang volume air (m a) ma = volume air beserta massa kalorimeter - m k 6. Siapkan kalorimeter dan isi dengan air yang sebelumnya telah ditimbang 7. Ukur suhu mula-mula air dalam kalorimeter (T 1 / TB) dengan termometer 8. Ukur suhu tembaga yang telah dipanaskan pada suhu tertentu (T 2 / T A) dengan cara mengukur suhu air dalam beker glass dengan menggunakan termometer 9. Masukkan tembaga beserta termometer kedalam kalorimeter 10. Aduk kalorimeter berisi tembaga tersebut hingga diperoleh suhu akhir (suhu tidak naik lagi) atau terjadi kesetimbangan suhu (T 3 / TC) 11. Lakukan langkah 2 sampai 10 untuk benda/zat yang berbeda
E. TABEL HASIL PERCOBAAN Jenis logam Tembaga Alumunium Alumunium
mk 82 82
mp 27 27
ma 100 80
mt T1 / TB 67.4 25 22.4 25
T2 / T A 80 95
T3 / TC 30 35
Ck
Cp Ca
F. PEMBAHASAN Suhu tembaga menjadi dingin setelah beberapa waktu dimasukkan ke dalam bejana berisi air karena terjadi serah terima kalor antara tembaga dengan air. Jika dua benda yang berbeda temperaturnya di campur maka benda yang suhunya lebih tinggi akan melepas atau memberikan kalor pada benda yang suhunya lebih rendah, sedangkan benda yang suhunya lebih rendah akan menerima kalor itu. Semakin besar kenaikan suhu suatu benda, semakin besar kalor yang diserapnya. Dan jumlah kalor yang diberikan sama dengan jumlah kalor yang diterima. Faktor-faktor yang mempengaruhi besarnya kalor jenis suatu benda adalah : a. Perbedaan suhu b. Massa benda c. Kalor jenis benda Untuk menentukan kalor dapat menggunakan persamaan : Q = m.c.∆T Kalor jenis dapat ditentukan dengan : c = Q /m.∆T Menghitung massa benda dapat ditentukan dengan : m = Q /c.∆T
Benda yang melepas kalor = tembaga, alumunium Benda yang menerima kalor = air, kalorimeter, pengaduk
1. Apabila sebatang tembaga bermassa 0,3 kg dipanaskan hingga suhunya 100 oC kemudian dimasukkan kedalam wadah berisi air 0,1 kg air bersuhu 20 oC. masing-masing kalor jenis tembaga dan kalor jenis air berturut-turut adalah 900 J/kg oK dan 4200 J/kg oK. tentukan : a. Peristiwa apa yang dapat anda temukan pada soal tersebut? b. Benda manakah yang menerima kalor dan melepas kalor! Berikan alasa alasa anda! c. Hitunglah suhu akhir campurannya! (panas yang diterima/dileoas diterima/di leoas wadah diabaikan) Hasil perhitungan C a : mt.Ct.∆t=ma.Ca.∆t mt.Ct.(T2-T3)=ma.Ca.(T3-T1) 50kg.390j/kg K.(92-32)=120,35.C K.(92-32)=120,35.C a.(32-27) 50kg.390 J/Kg K.60=120,35.C K.60=120,35.C a.5 1.170.000=601,75.C a.5 Ca=1.170.000 ÷ 601,75 = 1.944,32904 J/Kg k
Hasil perhitungan C p : ma.Ca.∆t = mp.Cp.∆t ma.Ca.(T3-T1) = mp.Cp.(T3-T1) 120,35. 1944,32904.(32-27) 1944,32904.(32-27) = 41.C p.(32-27) 120,35. 1944,32904.5 = 41.C p.5 1.170.000 = 41C p.5 Cp=1.170.000 ÷ 205 = 5707,31707 J/Kg
Hasil perhitungan C k : ma.Ca.∆t =
.Ck .∆t mk .C .∆t
ma.Ca.(T3-T1) = mk .C .Ck .(T .(T3-T1) 120,35. 1944,32904.(32-27) 1944,32904.(32-27) = 28,35.C k .(32-27) .(32-27) 120,35. 1944,32904.5 = 28,35.C k .5 .5 Ck =1.170.000 =1.170.000 ÷ 171,75 = 6812,22707 J/Kg
G. KESIMPULAN Dari percobaan yang telah kami lakukan, dapat disimpulkan bahwa azas Black adalah apabila 2 jenis zat atau lebih dengan suhu yang berbeda (tinggi dan rendah/melepas dan menerima kalor) setelah dicampurkan menemui titik temperature kesetimbangan (konstan). Dan kunci utama dari Azas Black yaitu
Qdilepas .Qditerima dengan tidak mempedulikan kalor yang diterima maupun dilepaskan oleh wadah. Artinya, wadah tidak mempengaruhi hasil suhu akhir dari pencampuran dua zat atau lebih. Kalor jenis suatu benda tidak tergantung pada massa benda, tetapi tergantung pada sifat dan jenis benda tersebut. Jika kalor jenis suatu benda adalah kecil maka kenaikan suhu benda tersebut akan cepat bila dipanaskan.
A. LAMPIRAN Yang menyebabkan suhu tembaga menjadi dingin setelah beberapa waktu dimasukkan ke dalam wadah berisi air adalah tembaga yang melepaskan kalor dan kalor diterima oleh air di dalam bejana.Ketika sejumlah kalor dilepaskan atau diterima terjadi 2 kemungkinan yang terjadi, pada air terjadi penerimaan kalor, sedangkan pada tembaga terjadi pelepasan kalor. Konsep yang sesuai dengan percobaan yang telah dilakukan adalah konsep Asas Black karena menghitung hasil suhu akhir dengan mengabaikan kalor yang diterima/dilepaskan oleh wadah. Rumus secara matematis:
mAcA (tA –tC ) = mBcB (tC –tB) Factor-faktor yang mempengaruhi percobaan yang telah dilakukan adalah massa benda, kalorjenis, dan besarnya perubahan suhu.
Gambar alat dan bahan percobaan:
